Разработаны сверхлёгкие материалы с прочностью стали
Исследователи Университета Торонто разработали невероятно прочные и лёгкие наноматериалы, по прочности сравнимые с углеродистой сталью, но при этом с удельным весом, как у пенопласта. Эта уникальная комбинация прочности, лёгкости и возможности индивидуальной настройки открывает безграничные возможности для различных отраслей, от автомобилестроения до аэрокосмической промышленности.
Материалы с наноструктурой состоят из мельчайших строительных элементов, которые повторяются и имеют размер всего в несколько сотен нанометров. Чтобы получить материал толщиной с человеческий волос, потребуется более сотни таких элементов, расположенных в ряд. Эти строительные элементы, состоящие из углерода, образуют сложные трёхмерные структуры, которые называются нанорешётками. Об этом говорится в пресс-релизе UoT. Машинное обучение впервые было использовано для оптимизации материалов с наноструктурой, и результаты исследования поразили учёных.
Секрет успеха кроется в использовании эффекта «чем меньше, тем прочнее» и инновационной геометрии наноструктур. Используя алгоритмы машинного обучения, команда исследователей смогла оптимизировать геометрию материала, минимизируя концентрацию напряжений и повышая его прочность. Полученные результаты впечатляют: всего 400 точек данных позволили создать материал с характеристиками, превосходящими все существующие аналоги.
В будущем эти наноматериалы могут привести к созданию сверхлёгких компонентов для авиации и космоса, что позволит значительно снизить расход топлива и уменьшить углеродный след. Сейчас исследователи сосредоточены на масштабировании производства этих материалов, чтобы сделать их доступными для широкого применения.
Тем временем в КНР разработали новый сплав для космических двигателей.